[发明专利]一种体膨型高效段塞凝胶堵漏剂及其制备方法

说明书

发明提供一种体膨型高效段塞凝胶堵漏剂及其制备方法。本发明体膨型高效段塞凝胶堵漏剂包括如下质量份数的原料制备得到：聚合反应剂10‑35份，交联剂a 1‑3份，适温引发剂0.02‑0.5份，水溶性树脂增韧剂0.5‑5份，复合无机增韧剂0.5‑5份，变性淀粉2‑8份，体膨反应剂2～10份，流变调节剂2～8份；所述体膨反应剂包括如下原料经反相乳液聚合方法制备得到：水溶性聚合单体、分散介质、乳化剂、油相引发剂、交联剂b。本发明堵漏剂具有能够地下交联成胶、成胶时间灵活可调，成胶后承压能力强、具有较高的吸水膨胀性，吸水后具有优异的机械强度等优势。

技术领域

本发明涉及一种体膨型高效段塞凝胶堵漏剂及其制备方法，属于石油勘探开发领域中的钻井液堵漏技术。

背景技术

井漏的定义是在钻井、固井、测试或者修井等各种井下工程作业过程中，井筒内的工作液(例如钻井液、水泥浆、完井液或者其它液体等)在压差的作用下，大量流入地层(渗滤过滤液不计入在内)的一种井下复杂情况，是石油钻井工程中最普遍也是最常见的技术难题之一。在井漏中，裂缝性、溶洞型漏失所占的比例很高，当钻遇破碎带和不整合地层时，非常容易发生上述类型的漏失。如果地层存在的微细孔隙不至于产生井漏，但是由于所采取的一些不当措施如使井筒压力大于地层破裂压力，也会引发井漏事故。

但如果能够在钻遇漏层时及时有效地采取相应的有效措施，则可以大大减少漏失程度。长期以来针对不同状况下的钻井液漏失问题，各国研究工作者在实践中对各类堵漏材料进行了筛选和总结，目前经常在现场使用的堵漏材料一般有桥接类堵漏材料、暂堵类材料、高失水类堵漏材料、无机凝胶堵漏材料等。但目前常用材料的共同缺陷点在于：一是这些堵漏材料在堵漏过程中的自身变形能力较差或基本不具备变形能力，如果所用堵漏材料稍大于漏层孔隙裂缝尺寸或者是与漏层孔隙裂缝的形状不匹配，就很难深入到漏层中去，只能在漏层表面形成堆积；二是常用堵漏材料吸水膨胀能力较差或者不具备吸水膨胀性，在外力的作用下很难稳定地在漏层当中滞留。由于上述原因，这类堵漏材料用于处理井漏时，极易造成堵漏效果差或者堵漏成功后重复性漏失的发生。

地下交联凝胶堵漏剂可利用泵机和管套将凝胶溶液以一定的速度泵入漏层，随着地层的深入，温度逐渐升高，凝胶溶胶开始发生交联反应产生固化，最终形成适应于裂缝形态的段塞凝胶。中国专利文献CN106010485A公开了一种自胶结堵漏剂及堵漏方法，该自胶结堵漏剂各组分质量百分比含量为：丙烯酰胺单体为25～35％，交联剂为0.1～0.5％，碳酸钠为0.2～0.5％，膨润土为20～25％，高分子聚合物为2～5％，预交联凝胶颗粒为3～5％，细目碳酸钙为30～35％，纤维为5～8％，引发剂为0.1～0.5％，将上述原料混合均匀即成自胶结堵漏剂；该堵漏剂利用地层温度，使分子间产生聚合反应，形成具有一定的吸水膨胀性能和抗压强度的胶塞，从而堵塞漏失层。但该发明堵漏剂温度适用范围窄，堵漏剂发生自胶结的温度条件和时间范围未有确定；在地层温度下所形成的凝胶吸水膨胀性能欠佳，且成胶后凝胶堵漏剂弹韧性弱，承压堵漏强度较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种体膨型高效段塞凝胶堵漏剂及其制备方法。本发明堵漏剂成分包含利用反向乳液聚合法合成的体膨反应剂，所得堵漏剂具有能够地下交联成胶、成胶时间灵活可调，成胶后承压能力强、具有较高的吸水膨胀性，吸水后具有优异的机械强度等优势。

本发明的技术方案如下：

一种体膨型高效段塞凝胶堵漏剂，包括如下质量份数的原料制备得到：聚合反应剂10-35份，交联剂a 1-3份，适温引发剂0.02-0.5份，水溶性树脂增韧剂0.5-5份，复合无机增韧剂0.5-5份，变性淀粉2-8份，体膨反应剂2～10份，流变调节剂2～8份；所述体膨反应剂包括如下原料经反相乳液聚合方法制备得到：水溶性聚合单体、分散介质、乳化剂、油相引发剂、交联剂b。